維藥神香草對COPD小鼠血清中IL-13和IL-18的影響※

田 戈 姜 敏 王 晶 張洪平 比拉里?艾山

維藥神香草對COPD小鼠血清中IL-13和IL-18的影響※

田 戈 姜 敏 王 晶 張洪平 比拉里?艾山

目的研究維藥神香草對COPD小鼠血清炎性因子IL-13和IL-18的影響，探討神香草治療COPD的抗炎作用機理。方法將小鼠隨機分為正常對照組、生理鹽水組、神香草高、中、低劑量治療組及COPD模型組，均給予各組熏煙，高劑量組、中劑量組、低劑量組給予相應濃度灌胃，生理鹽水組給予生理鹽水灌胃，持續6個月。采集血清，采用酶聯免疫吸附法（ELISA）檢測小鼠血清中IL-13和IL-18的水平。結果COPD模型組血清IL-13、IL-18 水平明顯高于正常對照組（P＜0.05），神香草高劑量治療組IL-13、IL-18水平低于COPD模型組（P＜0.05），神香草高、中劑量治療組IL-13水平低于低劑量組，神香草高劑量治療組IL-18高于中、低劑量組（P＜0.05）。正常對照組IL-13、IL-18水平低于生理鹽水組（P＜0.05）。結論神香草能一定程降低COPD 小鼠血清中炎性因子IL-13、IL-18的水平。

慢性阻塞性肺疾病；白細胞介素13和白細胞介素18；神香草

慢性阻塞性肺疾病（Chronic Obstructive Pulmonary Disease,COPD）是一種以阻塞性為主的、不完全可逆性氣流受限為主要特征的疾病，氣流受限呈進行性，并與肺部對毒性氣體或者顆粒引起的異常的炎癥反應有關，目前認為吸煙為其主要危險因素[1]。在所有吸煙者中只有一少部分為COPD，而在戒煙后炎癥反應持續存在，這種炎癥反應主要由T細胞介導，其機制尚不明確，需進一步研究。維藥神香草，唇形科植物硬尖神香草 Hyssopus officinalis L.（維語發音：祖帕奇尼）的干燥地上部分，主要產于新疆北部山區。維吾爾醫用于治療氣管炎的咳嗽、氣喘、感冒發燒和風濕等病證[2]。本研究通過檢測神香草治療后的COPD小鼠血清IL-13、IL-18的水平，以探討神香草治療或干預治療COPD的作用機理。

1 材料與方法

1.1 藥物、試劑及儀器神香草全草由新疆維吾爾自治區維吾爾醫院藥房提供，自治區中醫醫院呼吸生理病理實驗室制備水提取液。水提取液制備：經水蒸氣蒸餾提取揮發油后，水液減壓濃縮至小體積，噴霧干燥，得到褐色粉末，使用時溶解于滅菌生理鹽水。Elisa試劑盒均購自武漢貝茵萊生物科技有限公司，Mouse IL-13 ELISA Kit 2 Plate（DGE30012）；Mouse IL-18 ELISA Kit 2 Plate（DGE30595）。紅雪蓮過濾嘴香煙（新疆卷煙廠，焦油含量10mg，尼古丁含量1.2mg）；自制香煙香煙煙霧暴露裝置（160×65 ×50cm密閉箱，頂部有直徑2.0cm排氣口，箱內中部懸掛一臺CPU風扇，可使煙霧均勻分布）。

1.2 建立COPD小鼠模型及藥物干預雄性健康昆明小鼠120只，4～6周齡，體重（20±2）g，由新疆維吾爾自治區疾控中心動物室提供。按照隨機數字表分為COPD模型組、正常對照組、生理鹽水組、神香草治療高、中、低劑量組，自由飲食。適應性飼養1周后，除正常對照組外其余各組每天上午分別煙霧暴露1小時，每次12支，共計6個月。單純煙霧暴露小鼠未死亡，開始灌胃后死亡率達35%。2周后神香草高、中、低劑量治療組給予0.2g/ml、0.1g/ml、0.05g/ml神香草水提物灌胃（藥物劑量根據前期藥物毒理實驗并參照《藥理學實驗指導》中人和動物體表面積計算法確定），生理鹽水組給予生理鹽水灌胃，平均灌胃量0.6ml，持續造模結束，COPD模型組無干預。

1.3 標本采集造模結束后，各組小鼠腹腔注射10%的水合氯醛 0.3ml/100g麻醉。麻醉后將小鼠仰面固定于手術臺，75%酒精消毒皮膚后，打開腹腔，使用一次性真空采血針行腹主動脈采血，采血針另一端連接非抗凝負壓采血管。采血完畢后，將采血管靜置30min后，于4℃，離心力3000rpm條件下，離心10min，分離得到血清，分裝后標記，立即凍存于-80℃冰箱。

1.4 血清中IL-13、IL-18的檢測嚴格按照 ELISA試劑盒說明書操作，分別檢測各組小鼠血清IL-13和IL-18的水平。酶標儀 450nm 處讀吸光度值，根據標準曲線計算IL-13和IL-18的濃度。

1.5 統計學分析采用SPSS 17.0軟件進行統計學處理，數據以均數±標準差（±s）表示，采用單因素方差分析和多重比較對各組進行比較分析，以P＜0.05為差異有顯著性。

2 結果

2.1 肺組織病理切片正常對照組中除極個別小鼠可見輕微的炎癥改變外，其余均無明顯異常，支氣管管壁結構清楚，黏膜完整，管腔無狹窄及滲出，管壁及周圍無明顯炎癥細胞浸潤，肺泡結構完整，大小較一致，肺泡壁正常，肺泡腔內無滲出。COPD模型組小鼠支氣管平滑肌明顯增厚，氣道上皮杯狀細胞化生，管腔狹窄并可見滲出，管壁及周圍出現大量的炎癥細胞浸潤，肺泡壁斷裂，肺泡腔擴大并可見較多炎癥細胞[3]。神香草高、中、低劑量治療組與COPD模型組相比較，炎癥反應有所減少，但仍可見肺泡腔擴大。神香草高、中、低劑量治療組均有不同程度的肺泡腔擴大。

2.2 各組小鼠血清IL-13和IL-18水平COPD模型組血清IL-13水平高于正常對照組（P＜0.05），神香草高劑量治療組IL-13水平低于COPD模型組（P＜0.05）。神香草高、中劑量治療組分別低于低劑量治療組（P＜0.05）。正常對照組低于生理鹽水組（P＜0.05）。COPD模型組及各治療干預組血清IL-18水平高于正常對照組（P＜0.05）。神香草高劑量治療組IL-18低于與COPD模型組（P＜0.05）。神香草高劑量治療組低于中、低劑量治療組（P＜0.05）。正常對照組低于生理鹽水組（P＜0.05）。見表1。

表1 各組血清IL-13和IL-18水平較(±s)

表1 各組血清IL-13和IL-18水平較(±s)

注：▲與正常對照組相比P＜0.05；■與生理鹽水組相比P＜0.05；◆與高劑量治療組相比P＜0.05；★與中劑量治療組相比P＜0.05

組別nIL-13(ng/ml) IL-18(ng/ml)正常對照組 20 1.37±0.34 6.34±1.22■生理鹽水組 20 3.54±2.08▲15.09±1.25▲COPD模型組 20 4.29±0.96▲◆15.69±2.93▲◆神香草高劑量治療組 20 2.46±0.96 10.91±1.47▲神香草中劑量治療組 20 2.75±0.31 16.06±2.11▲◆神香草低劑量治療組 20 4.36±0.19◆★16.39±1.34▲◆

3 討論

COPD的發病機制尚未完全明了。目前普遍認為COPD以氣道、肺實質和肺血管的慢性炎癥為特征。IL-13是一種由Th2細胞活化后分泌產生，參與機體炎性反應和免疫調節。可使鼠肺容積增大，黏液腺化生，氣道炎癥，誘發肺氣腫[4]。Crosby[5]等發現IL-13在受損肺組織中表達增高。本研究結果顯示COPD模型組血清IL-13水平明顯高于正常對照組，給予一定濃度神香草治療后，IL-13濃度顯著下降，且發現其對濃度有一定依賴性。

IL-18是一種新發現的分布廣泛的細胞因子，是一重要的促炎性因子，參與多種免疫性疾病，多發性硬化、關節炎、炎癥性腸病[6]。近些年發現其可能參與COPD炎性反應，Imaoka[7]等發現COPD患者的肺組織及血清中IL-18的表達顯著高于健康對照組，并且血清中的IL-18濃度與肺功能呈負相關。Hoshino[8]等發現IL-13與IL-18在COPD患者中高表達，并在COPD進程中起重要作用。本研究結果顯示COPD模型組血清IL-18水平明顯高于正常對照組，IL-18在一定濃度神香草的治療后顯著下降，其不同濃度對其水平影響不一。

本研究推測神香草達一定濃度后對COPD炎癥有緩解作用。IL-18[9]作為一個炎性因子，其誘生IFN-γ有利于Th1細胞分化，而抑制Th2細胞。但也有研究表明[10-11]，IL-18可促進IL-4的分泌，加強Th2細胞的免疫應答，且與IL-13增高呈正相關。且已有多個研究表明COPD是一個多種免疫細胞失衡的過程，IL-18在COPD中扮演怎樣的角色還需進一步研究。本課題組其他成員發現[3]正常對照組IL-4水平低于COPD模型組，IFN-γ正常對照組則高于COPD模型組，且神香草治療后IL-4水平降低，IFN-γ升高。提示在神香草干預下IL-18可促進IL-4向Th2細胞分化，進一步分泌IL-13，促進炎癥進一步發展。

本研究探討了維藥神香草對COPD炎癥過程中可能的作用位置，為中藥治療COPD提供了一定的理論依據，將有助于尋找新的治療或輔助治療COPD的方法。

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[3]姜敏,田戈,王晶,等.維藥神香草對COPD小鼠Th1/Th2和Th17/ Treg平衡的影響[J].世界科學技術(中醫藥現代化),2013,15(3)：591-594.

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R912

A

1673-5846(2013)08-0259-03

新疆醫科大學附屬中醫醫院國家中醫臨床研究基地，新疆烏魯木齊 830000

新疆醫科大學附屬中醫醫院院級課題維藥神香草對慢性慢性阻塞性肺病（COPD）小鼠作用的免疫機理研究（2YY201104）

田戈（1984-），女，學士，助理實驗員，主要從事臨床檢驗診斷方面的研究。

王晶，E-mail：zgjkyk2010@126.com。